論文の概要: Efficient Evaluation of Optical Quantum Modules via Two-Photon High-Dimensional Interference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.20092v2
- Date: Thu, 09 Jan 2025 09:21:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 13:56:43.506567
- Title: Efficient Evaluation of Optical Quantum Modules via Two-Photon High-Dimensional Interference
- Title（参考訳）: 2光子高次元干渉による光量子モジュールの効率評価
- Authors: Xiaoqian Zhang, Maolin Luo, Xiaoqi Zhou,
- Abstract要約: 香港-奥羽-マンデル干渉を用いた2光子量子モジュール評価法を提案する。
本手法は,光量子モジュールの高速かつ正確な評価を可能にするために,多自由度光子符号化を用いる。
本手法をプログラマブルシリコンフォトニックチップ上で検証し,光学量子モジュールの性能を正確に評価できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.02364822793839
- License:
- Abstract: The rapid advancement of quantum information technology has increased the demand for precise testing and calibration of quantum modules, especially in optical quantum circuits where module reliability directly impacts system performance. To address this need, we propose a two-photon quantum module evaluation method based on high-dimensional Hong-Ou-Mandel interference. Our method uses multi-degree-of-freedom photon encoding to enable rapid and accurate evaluation of optical quantum modules. Compared to traditional methods such as quantum process tomography and direct fidelity estimation, our method not only simplifies implementation but also significantly minimizes the measurement resources required. Notably, the resource demands remain invariant as the system dimensionality scales, ensuring efficient evaluation even in high-dimensional quantum systems. We validated this method on a programmable silicon photonic chip, demonstrating its ability to accurately evaluate optical quantum module performance while significantly reducing resource consumption. This quantum module evaluation method holds promise for broader applications in the field of optical quantum information technologies.
- Abstract（参考訳）: 量子情報技術の急速な進歩により、特にモジュールの信頼性がシステム性能に直接影響を与える光量子回路において、量子モジュールの正確なテストと校正の需要が高まっている。
そこで本研究では,高次元のHong-Ou-Mandel干渉に基づく2光子量子モジュール評価手法を提案する。
本手法は,光量子モジュールの高速かつ正確な評価を可能にするために,多自由度光子符号化を用いる。
量子プロセストモグラフィや直接忠実度推定などの従来の手法と比較して,本手法は実装を単純化するだけでなく,必要な測定資源を著しく最小化する。
特に、資源需要はシステム次元のスケールとして不変であり、高次元量子システムにおいても効率的に評価される。
本手法をプログラマブルシリコンフォトニックチップ上で検証し,光量子モジュールの性能を精度よく評価し,資源消費量を大幅に削減できることを示した。
この量子モジュール評価法は、光学量子情報技術の分野における幅広い応用を約束する。
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